物理化学实验教学案例 二级反应--乙酸乙酯的皂化 主讲人：孙红先 讲师.

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1 物理化学实验教学案例 二级反应--乙酸乙酯的皂化 主讲人：孙红先 讲师

2 主要内容 一、实验目的 二、实验原理 三、实验步骤 四、数据记录及处理 五、结果讨论 六、注意事项

3 实验目的 1.理解实验原理； 2.学会用电导率法测定乙酸乙酯皂化反应 的速率常数和活化能； 3.通过实验进一步了解二级反应的特点；
4.掌握DDS-310型电导率仪的使用方法。

4 实验原理 １．二级反应：反应速率与反应物浓度的二次方 或两种反应浓度之积成正比的反应． 如：乙酸乙酯的皂化，反应式为：
　　如：乙酸乙酯的皂化，反应式为： 　　 CH3COOC2H5+Na++OH-→CH3COO-+Na++C2H5OH 反应速率： 其中：k为反应的速率常数

5 实验原理 2.若用：a代表CH3COOC2H5的起始浓度 b代表NaOH的起始浓度 x表示经过t时间后消耗掉的反应物的浓度
积分得： 则：

6 实验原理 3.若令:κ0为反应起始时的电导率 κt为反应时间t时的电导率 κ∞为反应终了时溶液的电导率
　　其斜率为1/ak , 从而可求出反应速率常数ｋ。

7 实验原理 ４．在不同温度T１和T２下可求出两个速率常数 k1和k2,再根据阿累尼乌斯公式计算活化能E。

8 实验仪器 DDS-310型电导率仪 铂黑电导电极 超级恒温槽,双管电导池

9 实验步骤 １.调节电导率仪 ２.25℃时Кt 和К0的测定 Кt的测定:调节恒温槽温度至25℃ →量取反应液于双管电导池
→恒温10min →充分混和 →测量Кt

10 实验步骤 К0的测定:量取15mLNaOH溶液和15mL蒸馏水于一大试管里，恒温10min，测定其电导率3次 , 求平均值，计为К0 ３. 35℃时Кt和К0的测定 　调节恒温槽至35℃ →重新量取反应液于双管电导池 　→恒温10min→充分混和→测量Кt 　К0的测定方法同前

11 实验数据记录及处理 1.记录原始数据：NaOH的浓度____, CH3COOC2H5的浓度_____. k0= 6 8 10 12 15
时间t min 25℃ 35℃ kt ms/cm (k0-kt)/t ms/cm.min k0= 6 8 10 12 15 20 25 30

12 实验数据记录及处理 ２．以Кｔ对(К0-Кt)/t用origin软件电脑作图，求出斜率。 时间min 35℃ kt ms/cm
(k0-kt)/t ms/cm.min k0=2.29 6 1.81 0.08 8 1.72 10 1.65 0.064 12 1.59 0.0583 15 1.53 20 1.46 0.0415 25 1.40 30 1.34

13 实验数据记录及处理 　３.由斜率求出反应速率常数ｋ 　４.求出反应活化能．

14 结果讨论 1.分析误差来源 2.К0为什么不能在反应一开始时直接进行测量？

15 注意事项 1、电导率仪在测量时一定要确保电导电极的铂片位于液面下1cm； 2、两反应液混合时，要混合充分,且不能混的太慢；
3、25℃时用过的反应液一定要倒掉,重新量取反应液。